JPWO2010061432A1 - Vehicle travel control device - Google Patents
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Abstract
車両(11)の走行状態に応じて前輪(12FL,12FR)及び後輪(12RL,12RR)のスリップ率を求めるスリップ率検出部(31)と、車両(11)の走行状態に応じて前輪(12FL,12FR)及び後輪(12RL,12RR)の摩擦係数を求める摩擦係数検出部(32)と、車両(11)の走行状態に応じて摩擦係数が所定値以上となるスリップ率安定領域を設定するスリップ率安定領域設定部(33)と、スリップ率安定領域内で制駆動力を制御する制駆動力制御部(34)と、スリップ率の増加時とスリップ率の減少時とにおける摩擦係数の変動に応じてスリップ率安定領域における上限値と下限値を変更するスリップ率安定領域変更部(35)とを設ける。A slip ratio detection unit (31) for determining a slip ratio of the front wheels (12FL, 12FR) and rear wheels (12RL, 12RR) according to the traveling state of the vehicle (11), and a front wheel ( 12FL, 12FR) and a friction coefficient detection unit (32) for obtaining the friction coefficients of the rear wheels (12RL, 12RR), and a slip ratio stable region in which the friction coefficient becomes a predetermined value or more according to the running state of the vehicle (11). A slip rate stable region setting unit (33) for controlling, a braking / driving force control unit (34) for controlling the braking / driving force within the slip rate stable region, and a friction coefficient when the slip rate is increased and when the slip rate is decreased. A slip rate stable region changing unit (35) for changing the upper limit value and the lower limit value in the slip rate stable region according to the fluctuation is provided.
Description
本発明は、車両に装着された車輪と路面とのスリップ率と摩擦係数とに基づいて、車両の制動力及び駆動力を制御する車両の走行制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle travel control device that controls braking force and driving force of a vehicle based on a slip ratio and a friction coefficient between wheels mounted on the vehicle and a road surface.
従来、運転者のブレーキペダルの踏み込み操作(制動操作)やアクセルペダルの踏み込み操作(加速操作)に伴って駆動輪がスリップしたとき、そのスリップ状態にある駆動輪の制動力や機関出力を調節し、最適な駆動力を駆動輪に対して付与するようにする、所謂、アンチロックブレーキシステムやトラクションコントロールシステムが知られている。 Conventionally, when a drive wheel slips due to a driver's brake pedal depression operation (braking operation) or accelerator pedal depression operation (acceleration operation), the braking force and engine output of the drive wheel in the slip state are adjusted. A so-called anti-lock brake system and traction control system for applying an optimum driving force to the driving wheels are known.
例えば、従来のアンチロックブレーキシステムでは、車輪のスリップ率と制動摩擦係数との関係に基づいて、制動摩擦係数が所定値以上となる領域で制動が行われるように、制御している。車輪のスリップ率と制動摩擦係数との特性において、一般的には、スリップ率が0%から増加すると、制動摩擦係数も増加し、あるスリップ率で制動摩擦係数が最大値となり、その後スリップ率が100%まで減少する。そして、スリップ率が100%から減少すると、制動摩擦係数が増加し、あるスリップ率で制動摩擦係数が最大値となり、その後スリップ率が0%まで減少する。この場合、スリップ率が増加するときと減少するときとでは、制動摩擦係数の増減がほぼ同じ経路を辿ることが知られている。 For example, in a conventional anti-lock brake system, control is performed so that braking is performed in a region where the braking friction coefficient is a predetermined value or more based on the relationship between the slip ratio of the wheel and the braking friction coefficient. Generally, in the characteristics of the wheel slip ratio and the braking friction coefficient, when the slip ratio increases from 0%, the braking friction coefficient also increases, and the braking friction coefficient reaches a maximum value at a certain slip ratio, and then the slip ratio increases. Decrease to 100%. When the slip ratio decreases from 100%, the braking friction coefficient increases, the braking friction coefficient reaches a maximum value at a certain slip ratio, and then the slip ratio decreases to 0%. In this case, it is known that when the slip ratio increases and decreases, the braking friction coefficient increases and decreases along substantially the same path.
従って、従来のブレーキ制御では、制動摩擦係数が所定値以上となる安定領域にて、スリップ率の上限値と下限値を設定し、車両の走行状態にて、スリップ率を監視し、このスリップ率がスリップ率の上限値と下限値を超えないように、ブレーキ装置のブレーキ液圧を制御している。そのため、運転者が急ブレーキをかけたときに、スリップ率を安定領域、つまり、上限値と下限値の間に保持し、最短の停止距離を確保することができる。 Therefore, in the conventional brake control, an upper limit value and a lower limit value of the slip ratio are set in a stable region where the braking friction coefficient is equal to or greater than a predetermined value, and the slip ratio is monitored in the running state of the vehicle. The brake fluid pressure of the brake device is controlled so that does not exceed the upper and lower limits of the slip ratio. Therefore, when the driver suddenly brakes, the slip ratio can be maintained in the stable region, that is, between the upper limit value and the lower limit value, and the shortest stop distance can be ensured.
なお、上述した技術として、下記特許文献1、2に記載されたものがある。
In addition, there exists what was described in the following
ところが、車輪のスリップ率と制動摩擦係数の特性にて、スリップ率が増加するときと減少するときとでは、制動摩擦係数の増減がほぼ同じ経路を辿るものの、本発明者による各種の実験では、車両のある特定の走行状態に応じて変動しており、これを活用することで更なる制動距離の短縮化が望まれている。 However, in the characteristics of the wheel slip ratio and the braking friction coefficient, when the slip ratio increases and decreases, the increase and decrease of the braking friction coefficient follow substantially the same path. It fluctuates according to a specific traveling state of the vehicle, and it is desired to further shorten the braking distance by utilizing this.
本発明は、このようなことを考慮し、車両における制動距離の短縮化を可能として安全性の向上を図る車両の走行制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a vehicle travel control device that can shorten the braking distance in a vehicle and improve safety.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車両の走行制御装置は、車両の走行状態に応じて車輪のスリップ率を求めるスリップ率検出手段と、前記車両の走行状態に応じて前記車輪の摩擦係数を求める摩擦係数検出手段と、前記摩擦係数が予め設定された所定値以上となる所定のスリップ率安定領域内で制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、前記スリップ率の増加時と前記スリップ率の減少時とにおける前記摩擦係数の変動に応じて前記スリップ率安定領域における上限値または下限値の少なくともいずれか一方を変更するスリップ率安定領域変更手段と、を備えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a vehicle travel control apparatus according to the present invention includes a slip rate detection means for obtaining a wheel slip rate according to the travel state of the vehicle, and according to the travel state of the vehicle. Friction coefficient detecting means for obtaining a friction coefficient of the wheel, braking / driving force control means for controlling braking / driving force within a predetermined slip ratio stable region where the friction coefficient is equal to or greater than a predetermined value, and the slip Slip rate stable region changing means for changing at least one of an upper limit value and a lower limit value in the slip rate stable region according to a variation in the friction coefficient when the rate is increased and when the slip rate is decreased. It is characterized by that.
本発明の車両の走行制御装置では、前記車輪に作用する入力パラメータを検出する車輪入力パラメータ検出手段を設け、該車輪入力パラメータ検出手段が検出した前記車輪の入力パラメータに応じて前記スリップ率安定領域における上限値または下限値が設定されることを特徴としている。 In the vehicle travel control device of the present invention, wheel input parameter detection means for detecting an input parameter acting on the wheel is provided, and the slip ratio stable region is determined according to the wheel input parameter detected by the wheel input parameter detection means. An upper limit value or a lower limit value is set.
本発明の車両の走行制御装置では、前記車輪入力パラメータ検出手段は、前記車輪に作用する入力パラメータとして、接地荷重、車速、スリップ率変化率を検出することを特徴としている。 In the vehicle travel control apparatus of the present invention, the wheel input parameter detecting means detects a ground load, a vehicle speed, and a slip rate change rate as input parameters acting on the wheel.
本発明の車両の走行制御装置では、前記スリップ率安定領域変更手段は、前記スリップ率の減少時における前記摩擦係数が前記スリップ率の増加時における前記摩擦係数を超えたとき、前記スリップ率安定領域における下限値を減少側に変更することを特徴としている。 In the vehicle travel control apparatus of the present invention, the slip ratio stable region changing means is configured such that when the friction coefficient when the slip ratio is decreased exceeds the friction coefficient when the slip ratio is increased, the slip ratio stable region is The lower limit value is changed to the decreasing side.
本発明の車両の走行制御装置では、前記スリップ率安定領域変更手段は、前記スリップ率の減少時における前記摩擦係数が前記スリップ率の増加時における前記摩擦係数を超えたとき、前記スリップ率安定領域における下限値を予め設定された補正下限値に変更することを特徴としている。 In the vehicle travel control apparatus of the present invention, the slip ratio stable region changing means is configured such that when the friction coefficient when the slip ratio is decreased exceeds the friction coefficient when the slip ratio is increased, the slip ratio stable region is The lower limit value is changed to a preset correction lower limit value.
本発明の車両の走行制御装置では、前記スリップ率安定領域変更手段は、前記スリップ率の減少時における前記摩擦係数が前記スリップ率の増加時における前記摩擦係数を超えたとき、前記スリップ率安定領域における下限値を前記摩擦係数の最大値に対応する前記スリップ率に変更することを特徴としている。 In the vehicle travel control apparatus of the present invention, the slip ratio stable region changing means is configured such that when the friction coefficient when the slip ratio is decreased exceeds the friction coefficient when the slip ratio is increased, the slip ratio stable region is Is changed to the slip ratio corresponding to the maximum value of the friction coefficient.
本発明の車両の走行制御装置では、前記スリップ率安定領域変更手段は、前記車輪に作用する入力パラメータに応じて前記スリップ率安定領域における上限値と下限値の変更の有無を判定することを特徴としている。 In the vehicle travel control device of the present invention, the slip ratio stable region changing means determines whether or not the upper limit value and the lower limit value in the slip ratio stable region are changed according to an input parameter acting on the wheel. It is said.
本発明の車両の走行制御装置によれば、摩擦係数が予め設定された所定値以上となる所定のスリップ率安定領域内で制駆動力を制御可能とし、このスリップ率の増加時とスリップ率の減少時とにおける摩擦係数の変動に応じてスリップ率安定領域における上限値または下限値の少なくともいずれか一方を変更している。従って、スリップ率の増加時とスリップ率の減少時にて、最適な摩擦係数を適用することで、車両における制動距離の短縮化を可能として安全性の向上を図ることができる。 According to the vehicle travel control device of the present invention, the braking / driving force can be controlled within a predetermined slip ratio stable region in which the friction coefficient is equal to or greater than a predetermined value, and when the slip ratio is increased and the slip ratio is increased. At least one of the upper limit value and the lower limit value in the slip ratio stable region is changed according to the variation of the friction coefficient at the time of decrease. Therefore, by applying the optimum friction coefficient when the slip ratio is increased and when the slip ratio is decreased, the braking distance in the vehicle can be shortened, and the safety can be improved.
11 車両
12FL,12FR 前輪
12RL,12RR 後輪
13 エンジン
14FL,14FR,14RL,14RR 油圧ブレーキ装置
15 電子制御ユニット(ECU)
16F,16R 輪重センサ(車輪入力パラメータ検出手段)
17FL,17FR,17RL,17RR 車輪速センサ
18 車速センサ(車輪入力パラメータ検出手段)
21 前後加速度センサ
22 横加速度センサ
31 スリップ率検出部
32 摩擦係数検出部
33 スリップ率安定領域設定部
34 制駆動力制御部
35 スリップ率安定領域変更部11 Vehicle 12FL, 12FR Front wheel 12RL, 12RR
16F, 16R Wheel weight sensor (wheel input parameter detection means)
17FL, 17FR, 17RL, 17RR
DESCRIPTION OF
以下に、本発明に係る車両の走行制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a vehicle travel control apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
図1は、本発明の実施例1に係る車両の走行制御装置を表す概略構成図、図2及び図3は、スリップ率に対する制動摩擦係数を表すグラフ、図4は、実施例1の車両の走行制御装置における制動制御を表すフローチャートである。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a vehicle travel control apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are graphs showing a braking friction coefficient with respect to a slip ratio, and FIG. 4 is a diagram of a vehicle according to the first embodiment. It is a flowchart showing the braking control in a traveling control apparatus.
実施例1の車両の走行制御装置において、図1に示すように、車両11には、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRを有しており、エンジン(内燃機関)13により駆動可能となっている。また、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRには、油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRが設けられている。電子制御ユニット(ECU)15は、エンジン13及び油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRを制御可能であり、運転者のアクセルペダル操作やブレーキペダル操作に加えて、車両11の走行状態に応じて、このエンジン13及び油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRを制御している。
In the vehicle travel control apparatus of the first embodiment, as shown in FIG. 1, the vehicle 11 has front wheels 12FL and 12FR and rear wheels 12RL and 12RR, and can be driven by an engine (internal combustion engine) 13. ing. Further, hydraulic brake devices 14FL, 14FR, 14RL, 14RR are provided on the front wheels 12FL, 12FR and the rear wheels 12RL, 12RR. The electronic control unit (ECU) 15 can control the
また、車両11には、その走行状態を検出するための各種センサが搭載されている。車両11の前後には、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRの重量を計測する輪重センサ(例えば、ロードセル)16F,16Rが設けられている。車両11には、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRの回転速度を検出する車輪速センサ17FL,17FR,17RL,17RRが設けられている。車両11には、その走行速度を検出する車速センサ18が設けられると共に、ブレーキペダル操作に応じてON/OFFするストップランプスイッチ19が設けられている。車両11には、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ20が設けられている。また、車両11には、この車両11に作用する前後加速度を検出する前後加速度センサ21が設けられると共に、車両11に作用する横(左右)加速度を検出する横加速度センサ22が設けられている。
The vehicle 11 is equipped with various sensors for detecting the running state. Before and after the vehicle 11, wheel weight sensors (for example, load cells) 16F and 16R for measuring the weight of the front wheels 12FL and 12FR and the rear wheels 12RL and 12RR are provided. The vehicle 11 is provided with wheel speed sensors 17FL, 17FR, 17RL, and 17RR that detect the rotational speeds of the front wheels 12FL and 12FR and the rear wheels 12RL and 12RR. The vehicle 11 is provided with a
ECU15には、上述した輪重センサ16F,16R、車輪速センサ17FL,17FR,17RL,17RR、車速センサ18、ストップランプスイッチ19、操舵角センサ20、前後加速度センサ21、横加速度センサ22の検出結果が入力されており、このECU15は、各種センサの検出結果に基づいて、エンジン13及び油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRを制御する。
The ECU 15 includes detection results of the
実施例1の車両の走行制御装置では、車両11の走行状態に応じて前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRと路面とのスリップ率Sを求めるスリップ率検出部31と、車両11の走行状態に応じて前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRと路面との摩擦係数μを求める摩擦係数検出部32と、車両11の走行状態に応じて摩擦係数μが予め設定された所定値以上となる所定のスリップ率安定領域を設定するスリップ率安定領域設定部33と、設定されたスリップ率安定領域内で制駆動力を制御する制駆動力制御部34と、スリップ率の増加時とスリップ率の減少時とにおける摩擦係数の変動に応じてスリップ率安定領域における上限値または下限値の少なくともいずれか一方を変更するスリップ率安定領域変更部35とを有している。
In the vehicle travel control apparatus according to the first embodiment, the slip
なお、本実施例にて、このスリップ率検出部31、摩擦係数検出部32、スリップ率安定領域設定部33、制駆動力制御部34、スリップ率安定領域変更部35は、ECU15によって構成されている。
In this embodiment, the slip
この場合、スリップ率検出部31は、車速センサ18が検出した車両11の走行速度Vと、車輪速センサ17FL,17FR,17RL,17RRが検出した前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRの回転速度Vwとに基づき、下記数式を用いてスリップ率Sを算出する。なお、回転速度Vwは、車輪速センサ17FL,17FR,17RL,17RRによる検出値の平均値である。
S=[(V−Vw)/V]×100In this case, the slip
S = [(V−Vw) / V] × 100
また、摩擦係数検出部32は、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRに作用する前後力Fxと接地荷重Fzとに基づいてき、下記数式を用いて摩擦係数μを算出する。なお、前後力Fxは、車輪速センサ17FL,17FR,17RL,17RRが検出した前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRの回転速度Vwに基づいて推定したり、車両11の制動力及び駆動力に応じて推定する。一方、接地荷重Fzは、輪重センサ16F,16Rが検出した前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRの重量を適用する。
μ=Fx/FzThe friction
μ = Fx / Fz
また、スリップ率安定領域設定部33は、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRに作用する入力パラメータを検出する車輪入力パラメータ検出手段として、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRの接地荷重Fzを採用しており、この接地荷重Fzは、上述した輪重センサ16F,16Rによって検出される。即ち、スリップ率安定領域設定部33は、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRの接地荷重Fzに応じて、多数のスリップ率−摩擦係数線図(以下、μ−S線図)を表すマップを有しており、車両11が走行しているときの接地荷重Fzに応じて、最適なμ−S線図(マップ)が選択され、スリップ率安定領域における上限値S1と下限値S2が設定される。Further, the slip ratio stable
そして、スリップ率安定領域変更部35は、スリップ率Sの減少時における摩擦係数μがスリップ率Sの増加時における摩擦係数μを超えたとき、スリップ率安定領域における下限値S2を減少側に変更している。Then, the slip ratio stable
この場合、スリップ率Sの減少時における摩擦係数μがスリップ率Sの増加時における摩擦係数μを超えたとき、スリップ率安定領域における下限値S2を予め設定された補正下限値S3に変更する。または、スリップ率Sの減少時における摩擦係数μがスリップ率Sの増加時における摩擦係数μを超えたとき、スリップ率安定領域における下限値S2を摩擦係数μの最大値(ピーク値)に対応するスリップ率S3に変更する。Change In this case, when the friction coefficient at the time of reduction of the slip ratio S mu exceeds mu of friction coefficient at the time of an increase in slip ratio S, the corrected lower limit value S 3 which is previously set lower limit value S 2 in the slip ratio stable region To do. Or, corresponding to when the friction coefficient at the time of reduction of the slip ratio S mu exceeds mu of friction coefficient at the time of an increase in slip ratio S, the maximum value of the lower limit S 2 friction coefficient mu in the slip ratio stable region (peak value) to change to the slip ratio S 3 to.
具体的に説明すると、車両11の制駆動制御では、車輪(前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RR)のスリップ率Sと摩擦係数μとの関係に基づいて、摩擦係数μが所定値以上となるスリップ率安定領域で駆動と制動が行われるように制御している。車輪のスリップ率Sと摩擦係数μとの特性において、スリップ率Sが0%から増加すると、摩擦係数μも増加し、あるスリップ率Sで摩擦係数μが最大値となり、その後、スリップ率Sが100%になるまで減少する。一方、スリップ率Sが100%から減少すると、摩擦係数μが増加し、あるスリップ率Sで摩擦係数μが最大値となり、その後、スリップ率Sが0%になるまで減少する。 More specifically, in the braking / driving control of the vehicle 11, the friction coefficient μ is equal to or larger than a predetermined value based on the relationship between the slip ratio S of the wheels (front wheels 12FL, 12FR and rear wheels 12RL, 12RR) and the friction coefficient μ. Control is performed so that driving and braking are performed in a slip ratio stable region. In the characteristics of the slip ratio S and the friction coefficient μ of the wheel, when the slip ratio S increases from 0%, the friction coefficient μ also increases, and the friction coefficient μ becomes the maximum value at a certain slip ratio S. Decrease until 100%. On the other hand, when the slip ratio S decreases from 100%, the friction coefficient μ increases, and at a certain slip ratio S, the friction coefficient μ becomes the maximum value, and then decreases until the slip ratio S becomes 0%.
この場合、図2に示すように、通常、スリップ率Sが増加するときと、スリップ率Sが減少するときでは、摩擦係数μの増減がほぼ同じ経路を辿り、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μに対して、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μが低くなる。そのため、摩擦係数μが所定値以上となる安定領域にて、スリップ率Sの上限値S1と下限値S2を設定し、ECU15は、スリップ率Sが上限値S1と下限値S2を超えないように、油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRのブレーキ油圧を制御する。In this case, as shown in FIG. 2, normally, when the slip ratio S increases and when the slip ratio S decreases, the increase / decrease in the friction coefficient μ follows substantially the same path, and the slip ratio S increases. The friction coefficient μ when the slip ratio S decreases is lower than the friction coefficient μ. Therefore, in the stable region where the friction coefficient μ is equal to or higher than a predetermined value, it sets an upper limit values S 1 and the lower limit value S 2 in the slip ratio S,
ところが、スリップ率Sと摩擦係数μの特性にて、車両11のある特定の走行状態では、図3に示すように、スリップ率Sが増加するときと減少するときで、摩擦係数μの増減がほぼ同じ経路を辿るものの、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μに対して、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μが高くなる領域が発生する。そのため、ECU15は、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μが、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μより高いときには、スリップ率Sの下限値S2を減少側にある補正下限値S3に変更し、スリップ率Sが上限値S1と補正下限値S3を超えないように、油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRのブレーキ油圧を制御する。However, due to the characteristics of the slip ratio S and the friction coefficient μ, in a specific traveling state of the vehicle 11, as shown in FIG. 3, the friction coefficient μ increases and decreases when the slip ratio S increases and decreases. Although the route follows substantially the same path, there is a region where the friction coefficient μ when the slip ratio S decreases is higher than the friction coefficient μ when the slip ratio S increases. Therefore,
ここで、実施例1の車両の走行制御装置における制動制御について、図4のフローチャートに基づいて詳細に説明する。 Here, the braking control in the vehicle travel control apparatus of the first embodiment will be described in detail based on the flowchart of FIG.
実施例1の車両の走行制御装置における制動制御において、図2に示すように、ステップS11にて、ECU15は、車両11が走行しているときの現在のスリップ率Sが増加しているかどうかを判定する。即ち、運転者がブレーキペダルを踏み込んで、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRがロックしかけているかどうかを判定する。ここで、スリップ率Sが増加していなければ、運転者がブレーキペダルを踏み込んでいないか、または、運転者がブレーキペダルを踏み込んでいても、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRがロックせずに正常に減速しているものと判定し、何もしないでこのルーチンを抜ける。
In the braking control in the vehicle travel control apparatus of the first embodiment, as shown in FIG. 2, in step S11, the
一方、スリップ率Sが増加していると判定されたら、ステップS12にて、接地荷重に応じてμ−S線図を設定し、ステップS13にて、現在の増加しているスリップ率Sが、設定されたμ−S線図にて規定されているスリップ率安定領域における上限値S1を超えているかどうかを判定する。ここで、現在のスリップ率Sが上限値S1を超えていないと判定されたら、何もしないでこのルーチンを抜ける。一方、現在のスリップ率Sが上限値S1を超えたと判定されたら、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRがロックしかけているため、図示しない制御ルーチンにて、ECU15は、油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRのブレーキ油圧を解除する。On the other hand, if it is determined that the slip ratio S is increasing, a μ-S diagram is set according to the contact load in step S12, and the current increasing slip ratio S is determined in step S13. determining whether it exceeds the upper limit values S 1 in the slip ratio stable region defined by the set mu-S diagram. Here, if it is determined that the current slip ratio S does not exceed the upper limit value S 1, the process exits the routine without doing anything. On the other hand, if it is determined that the current slip ratio S exceeds the upper limit value S 1, the front wheels 12FL, 12FR and the rear wheels 12RL, since 12RR is about to lock, by a not-shown control routine,
すると、車両11における前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRのロックが解除されることから、現在のスリップ率Sが減少し始める。ここで、ステップS14では、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μdownが、その直前にスリップ率Sが増加したときの摩擦係数μupより高いかどうかを判定する。ここで、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μdownが、スリップ率Sが増加したときの摩擦係数μupより高いと判定されたら、ステップS15にて、設定されているμ−S線図にて規定されているスリップ率安定領域における下限値S2を、予め減少側に設定されている補正下限値S3(S2−ΔS)に変更する。Then, since the front wheels 12FL and 12FR and the rear wheels 12RL and 12RR in the vehicle 11 are unlocked, the current slip ratio S starts to decrease. Here, in step S14, it is determined whether or not the friction coefficient μ down when the slip ratio S decreases is higher than the friction coefficient μ up when the slip ratio S increases immediately before. Here, if it is determined that the friction coefficient μ down when the slip ratio S decreases is higher than the friction coefficient μ up when the slip ratio S increases, the μ-S diagram set in step S15. the lower limit value S 2 in the slip ratio stable region defined by changes in advance to decrease the correction lower-limit value is set on the side of S 3 (S 2 -ΔS).
一方、ステップS14にて、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μdownが、その直前にスリップ率Sが増加したときの摩擦係数μupより高くないと判定されたら、スリップ率安定領域における下限値S2を変更することなく、ステップS16にて、現在の減少しているスリップ率Sが、設定されたμ−S線図にて規定されているスリップ率安定領域における下限値S2、または、変更された補正下限値S3を超えているかどうかを判定する。ここで、現在のスリップ率Sが下限値S2(または、補正下限値S3)を超えていないと判定されたら、何もしないでこのルーチンを抜ける。一方、現在のスリップ率Sが下限値S2(または、補正下限値S3)を超えたと判定されたら、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRが回転復帰しかけているため、図示しない制御ルーチンにて、ECU15は、油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRのブレーキ油圧を上昇させる。On the other hand, if it is determined in step S14 that the friction coefficient μ down when the slip ratio S decreases is not higher than the friction coefficient μ up when the slip ratio S increases immediately before, the lower limit in the slip ratio stable region. without changing the value S 2, at step S16, the slip ratio S which is the current decreases, the lower limit value S 2 in the slip ratio stable region defined by the set mu-S diagram or, to determine whether it exceeds the correction limit value S 3 that have changed. Here, if it is determined that the current slip ratio S does not exceed the lower limit value S 2 (or the corrected lower limit value S 3 ), this routine is exited without doing anything. On the other hand, if it is determined that the current slip ratio S has exceeded the lower limit value S 2 (or the corrected lower limit value S 3 ), the front wheels 12FL, 12FR and the rear wheels 12RL, 12RR are about to return to rotation, and therefore a control routine (not shown). Thus, the
すると、車両11における前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRが制動されることから、現在のスリップ率Sが増加し始める。ここで、ステップS17では、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μupが、その直前にスリップ率Sが減少したときの摩擦係数μdownより高いかどうかを判定する。ここで、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μupが、スリップ率Sが減少したときの摩擦係数μdownより高いと判定されたら、ステップS18にて、設定されているμ−S線図にて規定されているスリップ率安定領域における上限値S1を、予め増加側に設定されている補正上限値S4(S1+ΔS)に変更する。Then, since the front wheels 12FL and 12FR and the rear wheels 12RL and 12RR in the vehicle 11 are braked, the current slip ratio S starts to increase. Here, in step S17, it is determined whether the friction coefficient μ up when the slip ratio S increases is higher than the friction coefficient μ down when the slip ratio S decreases immediately before. Here, if it is determined that the friction coefficient μ up when the slip ratio S increases is higher than the friction coefficient μ down when the slip ratio S decreases, the μ-S diagram set in step S18. The upper limit value S 1 in the slip ratio stable region defined in ( 1 ) is changed to a correction upper limit value S 4 (S 1 + ΔS) set in advance on the increase side.
なお、上述したステップS15にて、μ−S線図にて規定されているスリップ率安定領域における下限値S2に対して、予め設定された補正値ΔSを減算することで、補正下限値S3を設定したが、この方法に限定されるものではない。例えば、スリップ率Sの摩擦係数μdownが増加し、スリップ率Sが摩擦係数μupより高くなったとき、摩擦係数μdownの最大値(ピーク値)に対応するスリップ率Sを補正下限値S3として設定してもよい。具体的には、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μdownの変化率(dμdown/dS)が0となったときのスリップ率Sを補正下限値S3として設定する。この場合、上述した2つの設定方法のいずれか一方を採用するようにしても良い。また、上述したステップS18における処理についても同様である。Incidentally, at step S15 described above, by subtracting the correction value ΔS which respect the lower limit value S 2, previously set in the slip ratio stable region defined by the mu-S diagram, the correction lower limit value S Although 3 is set, it is not limited to this method. For example, when the friction coefficient μ down of the slip ratio S increases and the slip ratio S becomes higher than the friction coefficient μ up , the slip ratio S corresponding to the maximum value (peak value) of the friction coefficient μ down is changed to the correction lower limit value S. It may be set as 3 . Specifically, the slip ratio S when the rate of change (dμ down / dS) of the friction coefficient μ down when the slip ratio S decreases is set as the correction lower limit S 3 . In this case, any one of the two setting methods described above may be adopted. The same applies to the processing in step S18 described above.
このように実施例1の車両の走行制御装置にあっては、車両11の走行状態に応じて前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRと路面とのスリップ率Sを求めるスリップ率検出部31と、車両11の走行状態に応じて前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRと路面との摩擦係数μを求める摩擦係数検出部32と、車両11の走行状態に応じて摩擦係数μが予め設定された所定値以上となる所定のスリップ率安定領域を設定するスリップ率安定領域設定部33と、設定されたスリップ率安定領域内で制駆動力を制御する制駆動力制御部34と、スリップ率Sの増加時とスリップ率の減少時とにおける摩擦係数μの変動に応じてスリップ率安定領域における上限値S1または下限値S2の少なくともいずれか一方を変更するスリップ率安定領域変更部35とを設けている。As described above, in the vehicle travel control apparatus according to the first embodiment, the slip
従って、スリップ率Sの増加時とスリップ率Sの減少時とにおける摩擦係数μの変動に応じて、スリップ率安定領域における上限値S1や下限値S2を変更することで、車両11の走行状態に応じた最適な摩擦係数μを適用することができ、車両11における制動距離の短縮化を可能とし、安全性の向上を図ることができる。Therefore, in accordance with the variation of the friction coefficient μ at the time of reduction of the increase in time and slip ratio S of the slip ratio S, by changing the upper limit values S 1 and the lower limit value S 2 in the slip ratio stable region, the travel of the vehicle 11 The optimum friction coefficient μ according to the state can be applied, the braking distance in the vehicle 11 can be shortened, and safety can be improved.
また、実施例1の車両の走行制御装置では、スリップ率安定領域設定部33は、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRに作用する入力パラメータを検出する車輪入力パラメータ検出手段として、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRの接地荷重Fzを採用し、この接地荷重Fzに応じて、最適なスリップ率−摩擦係数線図を選択し、スリップ率安定領域における上限値S1と下限値S2を設定している。従って、車両11の走行状態、つまり、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRの回転状態に応じて変動する接地荷重Fzに対して、多数のスリップ率−摩擦係数線図を用意し、この中から最適なスリップ率−摩擦係数線図を選択してスリップ率安定領域を設定することで、適正な摩擦係数μを適用して制動性能を向上することができる。Further, in the vehicle travel control apparatus of the first embodiment, the slip ratio stable
また、実施例1の車両の走行制御装置では、スリップ率安定領域変更部35は、スリップ率Sの減少時における摩擦係数μがスリップ率Sの増加時における摩擦係数μを超えたとき、スリップ率安定領域における下限値S2を減少側に変更している。従って、良好な摩擦係数μを適用することで、制動距離を短縮することができる。In the vehicle travel control apparatus of the first embodiment, the slip ratio stable
また、実施例1の車両の走行制御装置では、スリップ率Sの減少時における摩擦係数μがスリップ率Sの増加時における摩擦係数μを超えたとき、スリップ率安定領域における下限値S2を予め設定された補正下限値S3に変更する。従って、下限値S2を容易に補正下限値S3に変更することができ、制御の簡素化を可能とすることができる。また、スリップ率Sの減少時における摩擦係数μがスリップ率Sの増加時における摩擦係数μを超えたとき、スリップ率安定領域における下限値S2を摩擦係数μの最大値に対応するスリップ率S3に変更する。従って、下限値S2を適正に補正下限値S3に変更することができ、制御の高精度化を可能とすることができる。Further, the travel control device for a vehicle of
図5は、本発明の実施例2に係る車両の走行制御装置における制動制御を表すフローチャート、図6及び図7は、スリップ率に対する制動摩擦係数を表すグラフである。なお、本実施例の車両の走行制御装置における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 5 is a flowchart showing the braking control in the vehicle travel control apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are graphs showing the braking friction coefficient with respect to the slip ratio. The overall configuration of the vehicle travel control apparatus according to the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and members having the same functions as those described in this embodiment. Are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
実施例2の車両の走行制御装置では、図1に示すように、車両11の走行状態に応じて前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRと路面とのスリップ率Sを求めるスリップ率検出部31と、車両11の走行状態に応じて前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRと路面との摩擦係数μを求める摩擦係数検出部32と、車両11の走行状態に応じて摩擦係数μが予め設定された所定値以上となる所定のスリップ率安定領域を設定するスリップ率安定領域設定部33と、設定されたスリップ率安定領域内で制駆動力を制御する制駆動力制御部34と、スリップ率の増加時とスリップ率の減少時とにおける摩擦係数の変動に応じてスリップ率安定領域における上限値または下限値の少なくともいずれか一方を変更するスリップ率安定領域変更部35とを有している。
In the vehicle travel control apparatus of the second embodiment, as shown in FIG. 1, a slip
実施例2では、スリップ率安定領域設定部33は、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRに作用する入力パラメータを検出する車輪入力パラメータ検出手段として、車両11の走行速度(車速)Vを採用しており、この車速Vは、車速センサ18によって検出される。即ち、スリップ率安定領域設定部33は、車速Vに応じて、多数のスリップ率−摩擦係数線図(μ−S線図)を表すマップを有しており、車両11が走行しているときの車速Vに応じて、最適なμ−S線図(マップ)が選択され、スリップ率安定領域における上限値S1と下限値S2が設定される。In the second embodiment, the slip ratio stable
ここで、実施例2の車両の走行制御装置における制動制御について、図5のフローチャートに基づいて詳細に説明する。 Here, the braking control in the vehicle travel control apparatus of the second embodiment will be described in detail based on the flowchart of FIG.
実施例2の車両の走行制御装置における制動制御において、図5に示すように、ステップS21にて、ECU15は、車両11の走行状態に応じて、油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRへの制御指令値τを設定する。この場合、運転者がブレーキペダルを踏んでなければ、制御指令値τは0であり、運転者がブレーキペダルを踏んでおり、且つ、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRがロックしていなければ、制御指令値τは+側となり、運転者がブレーキペダルを踏んでおり、且つ、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRがロックしていれば、制御指令値τは−側となる。
In the braking control in the vehicle travel control apparatus of the second embodiment, as shown in FIG. 5, in step S21, the
ステップS22にて、ECU15は、制御指令値τが0より大きいかどうかを判定する。上述したように、制御指令値τが0より大きいと判定されたら、運転者がブレーキペダルを踏んで、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRがロックしていないので、油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRの油圧が上昇してスリップ率Sが増加している状態にある。一方、制御指令値τが0より大きくないと判定されたら、運転者がブレーキペダルを踏んで、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRがロックしているので、油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRの油圧を解除してスリップ率Sが減少している状態にある。
In step S22, the
即ち、制御指令値τが0より大きいと判定されたら、ステップS23〜S27の処理を実行し、制御指令値τが0より大きくないと判定されたら、ステップS28〜S32の処理を実行する。 That is, if it is determined that the control command value τ is greater than 0, the process of steps S23 to S27 is executed, and if it is determined that the control command value τ is not greater than 0, the process of steps S28 to S32 is executed.
ステップS23にて、ECU15は、スリップ率Sが増加するときの最新のμ−S線図(モデル)を車速Vごとに同定する。ステップS24では、ECU15は、ステップS23にて、車速Vに応じたμ−S線図(モデル)の同定ができなかったとき、最新のMFモデルピークμから初期(または、前回)のピークμを減算してError値を算出し、これをAbs値として設定する。ステップS25では、このAbs値が予め設定された閾値より大きいかどうかを判定し、Abs値が閾値より大きくないと判定されたら、ステップS23に戻る。一方、ここで、Abs値が閾値より大きいと判定されたら、ステップS26にて、スリップ率Sが増加するときのμ−S線図(モデル)を現在の車速Vに応じて同定して更新する。そして、ステップS27にて、μ−S線図(モデル)に基づいて、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μのピーク値と、このときのスリップ率Sを算出する。
In step S23, the
なお、μ−S線図(モデル)とは、MF(Magic Formula)モデルを適用し、所定の走行距離ごとにMFモデル係数を更新するものである。また、本実施例では、摩擦係数μピーク値とスリップ率Sを、MFモデル係数を用いて予測して求めている。この場合、現在の車両11の走行状態として、接地荷重Fz、前後力Fx、車輪速Vw、車速Vを用いて予測している。 The μ-S diagram (model) applies an MF (Magic Formula) model and updates the MF model coefficient for each predetermined travel distance. In the present embodiment, the friction coefficient μ peak value and the slip ratio S are predicted and obtained using the MF model coefficient. In this case, the current traveling state of the vehicle 11 is predicted using the ground load Fz, the longitudinal force Fx, the wheel speed Vw, and the vehicle speed V.
一方、ステップS28〜S32でも、同様にして、μ−S線図(モデル)に基づいて、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μのピーク値と、このときのスリップ率Sを算出する。 On the other hand, in steps S28 to S32, similarly, based on the μ-S diagram (model), the peak value of the friction coefficient μ when the slip ratio S decreases and the slip ratio S at this time are calculated.
ステップS33では、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μピーク値と、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μのピーク値とを比較する。ここで、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μのピーク値の方が大きければ、図6に表すμ−S線図であることから、ステップS34にて、基準スリップ率S0を制御解除スリップ率(上限値)S1に設定し、ステップS35にて、基準スリップ率S0を制御開始スリップ率(下限値)S3に変更する。一方、ステップS33にて、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μのピーク値の方が大きければ、図7に表すμ−S線図であることから、ステップS36にて、基準スリップ率S0に補正値ΔSを加算して制御解除スリップ率(上限値)S1に設定し、ステップS37にて、基準スリップ率S0を制御開始スリップ率(下限値)S2に設定する。In step S33, the friction coefficient μ peak value when the slip ratio S increases and the peak value of the friction coefficient μ when the slip ratio S decreases are compared. Here, if the peak value of the friction coefficient μ when the slip ratio S decreases is the μ-S diagram shown in FIG. 6, the control of the reference slip ratio S 0 is canceled in step S34. slip ratio is set to (upper limit value) S 1, at step S35, the reference slip ratio S 0 control starting slip rate (minimum value) is changed to S 3. On the other hand, if the peak value of the friction coefficient μ when the slip ratio S increases in step S33, it is the μ-S diagram shown in FIG. 0 to set control release slip ratio by adding a correction value ΔS in (upper limit value) S 1, at step S37, the reference slip ratio S 0 control starting slip rate (lower limit) is set to S 2.
ステップS34〜S37にて、制御解除スリップ率(上限値)と制御開始スリップ率(下限値)が設定されると、ステップS38にて、ECU15は、これを制御ロジックに出力し、油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRを制御する。
When the control release slip ratio (upper limit value) and the control start slip ratio (lower limit value) are set in steps S34 to S37, in step S38, the
このように実施例2の車両の走行制御装置にあっては、スリップ率安定領域設定部33は、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRに作用する入力パラメータを検出する車輪入力パラメータ検出手段として、車両11の走行速度Vを採用し、この車速Vに応じて、最適なスリップ率−摩擦係数線図を選択し、スリップ率安定領域における上限値S1と下限値S2を設定している。従って、車両11の走行状態、つまり、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRの回転状態に応じて変動する車速Vに対して、多数のスリップ率−摩擦係数線図を用意し、この中から最適なスリップ率−摩擦係数線図を選択してスリップ率安定領域を設定することで、適正な摩擦係数μを適用して制動性能を向上することができる。As described above, in the vehicle travel control apparatus according to the second embodiment, the slip ratio stable
図8は、本発明の実施例3に係る車両の走行制御装置における制動制御を表すフローチャート、図9は、実施例3の車両の走行制御装置におけるスリップ率安定領域の判定マップ、図10乃至図12は、スリップ率に対する制動摩擦係数を表すグラフである。なお、本実施例の車両の走行制御装置における全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様であり、図1を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 8 is a flowchart showing the braking control in the vehicle travel control apparatus according to the third embodiment of the present invention, FIG. 9 is a determination map of the slip ratio stable region in the vehicle travel control apparatus according to the third embodiment, and FIGS. 12 is a graph showing the braking friction coefficient with respect to the slip ratio. The overall configuration of the vehicle travel control apparatus according to the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 1 and members having the same functions as those described in this embodiment. Are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
実施例3の車両の走行制御装置では、図1に示すように、車両11の走行状態に応じて前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRと路面とのスリップ率Sを求めるスリップ率検出部31と、車両11の走行状態に応じて前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRと路面との摩擦係数μを求める摩擦係数検出部32と、車両11の走行状態に応じて摩擦係数μが予め設定された所定値以上となる所定のスリップ率安定領域を設定するスリップ率安定領域設定部33と、設定されたスリップ率安定領域内で制駆動力を制御する制駆動力制御部34と、スリップ率の増加時とスリップ率の減少時とにおける摩擦係数の変動に応じてスリップ率安定領域における上限値または下限値の少なくともいずれか一方を変更するスリップ率安定領域変更部35とを有している。
In the vehicle travel control apparatus of the third embodiment, as shown in FIG. 1, a slip
実施例3では、スリップ率安定領域設定部33は、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRに作用する入力パラメータを検出する車輪入力パラメータ検出手段として、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRと路面とのスリップ率Sの変化率(変化速度)Ssを採用している。この場合、車速センサ18が検出した車両11の走行速度Vと、車輪速センサ17FL,17FR,17RL,17RRが検出した前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRの車輪速Vwとに基づいて、実施例1と同様にスリップ率Sを算出し、このスリップ率Sにおける単位時間(秒)当たりの変化量をスリップ率Sの変化率Ssとする。即ち、スリップ率安定領域設定部33は、スリップ率Sの変化率Ssに応じて、多数のスリップ率−摩擦係数線図(μ−S線図)を表すマップを有しており、車両11が走行しているときのスリップ率Sの変化率Ssに応じて、最適なμ−S線図(マップ)が選択され、スリップ率安定領域における上限値S1と下限値S2が設定される。In the third embodiment, the slip ratio stable
また、実施例3では、スリップ率安定領域変更部35は、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRに作用する入力パラメータとしてのスリップ率Sの変化率Ssに応じてスリップ率安定領域における上限値と下限値の変更の有無を判定している。
Further, in the third embodiment, the slip rate stable
即ち、車輪のスリップ率Sの変化率Ssと接地荷重Fzに対するスリップ率Sと摩擦係数μとの特性において、スリップ率Sの変化率Ssが小さく、接地荷重Fzも小さいときには、図10に示すように、まず、スリップ率Sが増加すると、摩擦係数μも増加し、あるスリップ率Sで摩擦係数μが最大値となってから減少する。続いて、スリップ率Sが減少すると、摩擦係数μが増加し、あるスリップ率Sで摩擦係数μが最大値となってから減少する。この場合、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μに対して、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μが高くなっている。また、車輪のスリップ率Sの変化率Ssと接地荷重Fzに対するスリップ率Sと摩擦係数μとの特性において、スリップ率Sの変化率Ssがやや大きく、接地荷重Fzが小さいときには、図11に示すように、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μに対して、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μが最後の部分で高くなっている。更に、車輪のスリップ率Sの変化率Ssと接地荷重Fzに対するスリップ率Sと摩擦係数μとの特性において、スリップ率Sの変化率Ssが大きく、接地荷重Fzが小さいときには、図12に示すように、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μに対して、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μが低くなっている。 That is, when the change rate Ss of the slip ratio S is small and the contact load Fz is small in the characteristics of the slip rate S and the friction coefficient μ with respect to the change rate Ss of the wheel slip rate S and the contact load Fz, as shown in FIG. First, when the slip ratio S increases, the friction coefficient μ also increases, and decreases after the friction coefficient μ reaches the maximum value at a certain slip ratio S. Subsequently, when the slip ratio S decreases, the friction coefficient μ increases, and decreases after the friction coefficient μ reaches the maximum value at a certain slip ratio S. In this case, the friction coefficient μ when the slip ratio S decreases is higher than the friction coefficient μ when the slip ratio S increases. Further, in the characteristics of the slip rate S and the friction coefficient μ with respect to the change rate Ss of the wheel slip rate S and the contact load Fz, when the change rate Ss of the slip rate S is slightly large and the contact load Fz is small, it is shown in FIG. Thus, the friction coefficient μ when the slip ratio S decreases is higher in the last part than the friction coefficient μ when the slip ratio S increases. Furthermore, in the characteristics of the slip rate S and the friction coefficient μ with respect to the change rate Ss of the wheel slip rate S and the contact load Fz, when the change rate Ss of the slip rate S is large and the contact load Fz is small, as shown in FIG. In addition, the friction coefficient μ when the slip ratio S decreases is lower than the friction coefficient μ when the slip ratio S increases.
なお、車輪のスリップ率Sの変化率Ssと接地荷重Fzに対するスリップ率Sと摩擦係数μとの特性において、スリップ率Sの変化率Ssを一定とし、接地荷重Fzを変化させた場合でも、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μに対して、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μが上下に変動している。 In addition, in the characteristics of the change rate Ss of the wheel slip rate S and the slip rate S with respect to the ground load Fz and the friction coefficient μ, even if the change rate Ss of the slip rate S is constant and the contact load Fz is changed, the slip The friction coefficient μ when the slip ratio S decreases varies up and down with respect to the friction coefficient μ when the ratio S increases.
このように、車輪のスリップ率Sの変化率Ss及び接地荷重Fzが変化すると、スリップ率Sと摩擦係数μの特性が変化することがわかる。この場合、スリップ率Sと摩擦係数μの特性とは、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μと、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μの大小関係であり、本実施例では、図9に示すように、スリップ率Sの変化率Ssと接地荷重Fzに対する領域を、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μと、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μの大小関係により、2つの領域N、Yに区画している。即ち、スリップ率Sの変化率Ssが小さく、且つ、接地荷重Fzも小さい領域Yでは、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μが、減少するときの摩擦係数μより高い領域である。一方、スリップ率Sの変化率Ssが大きく、または、接地荷重Fzが大きい領域Nでは、スリップ率Sが増加するときの摩擦係数μが、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μより低い領域である。 Thus, it can be seen that when the rate of change Ss of the wheel slip rate S and the contact load Fz change, the characteristics of the slip rate S and the friction coefficient μ change. In this case, the characteristics of the slip ratio S and the friction coefficient μ are the magnitude relationship between the friction coefficient μ when the slip ratio S increases and the friction coefficient μ when the slip ratio S decreases. As shown in FIG. 9, the region for the rate of change Ss of the slip ratio S and the contact load Fz depends on the magnitude relationship between the friction coefficient μ when the slip ratio S increases and the friction coefficient μ when the slip ratio S decreases. It is divided into two areas N and Y. That is, in the region Y where the change rate Ss of the slip rate S is small and the ground contact load Fz is also small, the friction coefficient μ when the slip rate S increases is higher than the friction coefficient μ when it decreases. On the other hand, in the region N where the change rate Ss of the slip rate S is large or the ground contact load Fz is large, a region where the friction coefficient μ when the slip rate S increases is lower than the friction coefficient μ when the slip rate S decreases. It is.
そのため、車輪入力パラメータとしてのスリップ率Sの変化率Ssと接地荷重Fzに応じて、スリップ率Sと摩擦係数μとの特性が判定される。 Therefore, the characteristics of the slip ratio S and the friction coefficient μ are determined according to the change rate Ss of the slip ratio S and the ground load Fz as wheel input parameters.
ここで、実施例3の車両の走行制御装置における制動制御について、図8のフローチャートに基づいて詳細に説明する。 Here, the braking control in the vehicle travel control apparatus of the third embodiment will be described in detail based on the flowchart of FIG.
実施例3の車両の走行制御装置における制動制御において、図8に示すように、ステップS41にて、ECU15は、運転者によるブレーキペダルの踏み込み操作があったかどうかを判定する。即ち、運転者がブレーキペダルを踏み込んで、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRが制動されているかどうかを判定する。ここで、運転者によるブレーキペダルの踏み込み操作がないと判定されたら、何もしないでこのルーチンを抜ける。
In the braking control in the vehicle travel control apparatus of the third embodiment, as shown in FIG. 8, in step S41, the
一方、運転者によるブレーキペダルの踏み込み操作があると判定されたら、ステップS42にて、接地荷重Fzを推定する。この推定方法は、実施例1と同様に、輪重センサ16F,16Rが検出した前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRの重量から接地荷重Fzを推定する。この場合、車両11におけるロール(横)方向の荷重移動量と加速及び減速(前後)方向の荷重移動量を考慮して接地荷重Fzを推定する。即ち、車両の設計データに、操舵角センサ20が検出した操舵角と、前後加速度センサ21が検出した前後加速度と、横加速度センサ22が検出した横(左右)加速度を加味して接地荷重Fzを推定する。続いて、ステップS43にて、スリップ率Sの変化率Ssを推定する。この推定方法は、実施例1と同様に、車速センサ18が検出した車両11の走行速度Vと、車輪速センサ17FL,17FR,17RL,17RRが検出した車輪速Vwとに基づき、下記数式を用いてスリップ率Sを算出する。
S=[(V−Vw)/V]×100On the other hand, if it is determined that the driver has depressed the brake pedal, the ground load Fz is estimated in step S42. In this estimation method, as in the first embodiment, the ground load Fz is estimated from the weights of the front wheels 12FL and 12FR and the rear wheels 12RL and 12RR detected by the
S = [(V−Vw) / V] × 100
そして、ステップS44にて、推定した接地荷重Fzとスリップ率Sの変化率Ssを用いて、図9に表すマップに基づいて、現在走行している車両11におけるスリップ率Sの変化率Ssと接地荷重Fzに対する領域を判定する。つまり、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μが、その直前にスリップ率Sが増加したときの摩擦係数μより高いか低いかを判定し、μ―S線図を設定する。ここで、Y領域であると判定されたら、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μが、スリップ率Sが増加したときの摩擦係数μより高いと判定されたものである。この場合には、ステップS45にて、ECU15は、油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRにおけるブレーキ油圧の減圧を継続する。即ち、スリップ率安定領域における下限値を減少側に変更する。
Then, in step S44, using the estimated contact load Fz and the change rate Ss of the slip rate S, based on the map shown in FIG. 9, the change rate Ss of the slip rate S and the ground contact in the vehicle 11 that is currently traveling. A region for the load Fz is determined. That is, it is determined whether the friction coefficient μ when the slip ratio S decreases is higher or lower than the friction coefficient μ when the slip ratio S increases immediately before, and a μ-S diagram is set. Here, if it is determined that the region is the Y region, it is determined that the friction coefficient μ when the slip ratio S decreases is higher than the friction coefficient μ when the slip ratio S increases. In this case, in step S45, the
一方、ステップS44にて、N領域であると判定されたら、スリップ率Sが減少するときの摩擦係数μが、スリップ率Sが増加したときの摩擦係数μより低いと判定されたものである。この場合には、ステップS46にて、ECU15は、設定されたμ−S線図での制御を実行する。即ち、油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRにおけるブレーキ油圧の減圧の停止を、予め設定されたスリップ率安定領域における下限値で実行する。
On the other hand, if it is determined in step S44 that the region is the N region, it is determined that the friction coefficient μ when the slip ratio S decreases is lower than the friction coefficient μ when the slip ratio S increases. In this case, in step S46, the
このように実施例3の車両の走行制御装置にあっては、スリップ率安定領域設定部33は、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRに作用する入力パラメータを検出する車輪入力パラメータ検出手段として、接地荷重Fzとスリップ率Sの変化率Ssを採用し、この接地荷重Fzとスリップ率Sの変化率Ssに応じて、その領域N、Yを設定、つまり、最適なスリップ率−摩擦係数線図を設定し、スリップ率安定領域における上限値と下限値を設定している。従って、車両11の走行状態、つまり、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRの回転状態に応じて変動する接地荷重Fzとスリップ率Sの変化率Ssに対して、最適なスリップ率−摩擦係数線図を設定してスリップ率安定領域を設定することで、適正な摩擦係数μを適用して制動性能を向上することができる。
As described above, in the vehicle travel control apparatus according to the third embodiment, the slip ratio stable
なお、上述した各実施例では、スリップ率の増加時とスリップ率の減少時における摩擦係数の変動に応じてスリップ率安定領域における下限値を変更するようにしたが、スリップ率安定領域における上限値を変更してもよい。 In each of the above-described embodiments, the lower limit value in the slip ratio stable region is changed according to the change in the friction coefficient when the slip rate is increased and when the slip rate is decreased. May be changed.
なお、上述した各実施例では、運転者がブレーキペダルを踏み込み操作することで、油圧ブレーキ装置14FL,14FR,14RL,14RRが作動したときに発生するスリップ、つまり、ABS(アンチロックブレーキシステム)機能が作動したときの制動力制御として説明している。本発明に係る車両の走行制御装置は、この制動力制御に限定されるものではなく、駆動力制御に適用することもできる。即ち、運転者がアクセルペダルを踏み込み操作することで、前輪12FL,12FR及び後輪12RL,12RRが空転したときに発生するスリップ、つまり、TRC(トラクションコントロールシステム)機能が作動したときの駆動力制御として適用することもできる。 In each of the above-described embodiments, a slip generated when the hydraulic brake devices 14FL, 14FR, 14RL, and 14RR are operated by the driver depressing the brake pedal, that is, an ABS (anti-lock brake system) function. This is explained as a braking force control when is operated. The vehicle travel control apparatus according to the present invention is not limited to this braking force control, and can also be applied to driving force control. That is, when the driver depresses the accelerator pedal, the slip generated when the front wheels 12FL and 12FR and the rear wheels 12RL and 12RR idle, that is, the driving force control when the TRC (traction control system) function is activated. It can also be applied.
以上のように、本発明に係る車両の走行制御装置は、スリップ率の増加時と減少時における摩擦係数の変動に応じてスリップ率安定領域における上限値または下限値の少なくともいずれか一方を変更することで、車両における制動距離の短縮化を可能として安全性の向上を図るものであり、いずれの種類の車両に用いても好適である。 As described above, the vehicle travel control apparatus according to the present invention changes at least one of the upper limit value and the lower limit value in the slip ratio stable region in accordance with the fluctuation of the friction coefficient when the slip ratio increases and decreases. Thus, the braking distance in the vehicle can be shortened to improve safety, and it is suitable for use in any type of vehicle.
【0002】
[0006]
特許文献1:特開200−245767号公報
特許文献2:特開2007−145075号公報
発明の開示
発明が解決しようとする課題
[0007]
ところが、車輪のスリップ率と制動摩擦係数の特性にて、スリップ率が増加するときと減少するときとでは、制動摩擦係数の増減がほぼ同じ経路を辿るものの、本発明者による各種の実験では、車両のある特定の走行状態に応じて変動しており、これを活用することで更なる制動距離の短縮化が望まれている。
[0008]
本発明は、このようなことを考慮し、車両における制動距離の短縮化を可能として安全性の向上を図る車両の走行制御装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009]
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車両の走行制御装置は、車両の走行状態に応じて車輪のスリップ率を求めるスリップ率検出手段と、前記車両の走行状態に応じて前記車輪の摩擦係数を求める摩擦係数検出手段と、前記車両の走行状態に応じて摩擦係数が予め設定された所定値以上となってスリップ率−摩擦係数特性変化からなる上限値と下限値を有する所定のスリップ率安定領域を設定するスリップ率安定領域設定部と、前記スリップ率安定領域内で制駆動力を制御する制駆動力制御部と、前記スリップ率の増加時と前記スリップ率の減少時とにおける前記摩擦係数の変動に応じて前記スリップ率安定領域における上限値または下限値の少なくともいずれか一方を変更するスリップ率安定領域変更手段と、を備えたことを特徴とするものである。
[0010]
本発明の車両の走行制御装置では、前記車輪に作用する入力パラメータを検出する車輪入力パラメータ検出手段を設け、該車輪入力パラメータ検出手段が検出した前記車輪の入力パラメータに応じて前記スリップ率安定領域における上限値または下限値が設定されることを特徴としている。
[0011]
本発明の車両の走行制御装置では、前記車輪入力パラメータ検出手段は、前記車輪に作用する入力パラメータとして、接地荷重、車速、スリップ率変化率を検出することを特徴としている。
[0012]
本発明の車両の走行制御装置では、前記スリップ率安定領域変更手段は、前記スリップ率の減少時における前記摩擦係数が前記スリップ率の増加時における前記摩[0002]
[0006]
Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 200-245767 Patent Document 2: Japanese Patent Laid-Open No. 2007-145075 Problem to be Solved by the Invention [0007]
However, in the characteristics of the wheel slip ratio and the braking friction coefficient, when the slip ratio increases and decreases, the increase and decrease of the braking friction coefficient follow substantially the same path. It fluctuates according to a specific traveling state of the vehicle, and it is desired to further shorten the braking distance by utilizing this.
[0008]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a vehicle travel control device that can shorten the braking distance in a vehicle and improve safety.
Means for Solving the Problems [0009]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a vehicle travel control apparatus according to the present invention includes a slip rate detection means for obtaining a wheel slip rate according to the travel state of the vehicle, and according to the travel state of the vehicle. Friction coefficient detecting means for obtaining a friction coefficient of the wheel, and an upper limit value and a lower limit value that are formed by a slip coefficient-friction coefficient characteristic change when the friction coefficient is equal to or greater than a predetermined value according to a running state of the vehicle. A slip rate stable region setting unit that sets a predetermined slip rate stable region, a braking / driving force control unit that controls braking / driving force within the slip rate stable region, and a decrease in the slip rate when the slip rate is increased Slip rate stable region changing means for changing at least one of an upper limit value and a lower limit value in the slip rate stable region in accordance with fluctuations in the friction coefficient over time. And it is characterized in and.
[0010]
In the vehicle travel control device of the present invention, wheel input parameter detection means for detecting an input parameter acting on the wheel is provided, and the slip ratio stable region is determined according to the wheel input parameter detected by the wheel input parameter detection means. An upper limit value or a lower limit value is set.
[0011]
In the vehicle travel control apparatus of the present invention, the wheel input parameter detecting means detects a ground load, a vehicle speed, and a slip rate change rate as input parameters acting on the wheel.
[0012]
In the vehicle travel control apparatus according to the present invention, the slip ratio stable region changing means has the friction coefficient when the slip ratio is decreased when the friction coefficient when the slip ratio is increased.
Claims (7)
前記車両の走行状態に応じて前記車輪の摩擦係数を求める摩擦係数検出手段と、
前記摩擦係数が予め設定された所定値以上となる所定のスリップ率安定領域内で制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、
前記スリップ率の増加時と前記スリップ率の減少時とにおける前記摩擦係数の変動に応じて前記スリップ率安定領域における上限値または下限値の少なくともいずれか一方を変更するスリップ率安定領域変更手段と、
を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。Slip ratio detection means for determining the slip ratio of the wheel according to the running state of the vehicle;
Friction coefficient detecting means for determining a friction coefficient of the wheel according to a running state of the vehicle;
Braking / driving force control means for controlling the braking / driving force within a predetermined slip ratio stable region in which the friction coefficient is not less than a predetermined value set in advance;
Slip rate stable region changing means for changing at least one of an upper limit value or a lower limit value in the slip rate stable region in accordance with a change in the friction coefficient when the slip rate is increased and when the slip rate is decreased;
A travel control device for a vehicle, comprising:
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